1.2质点和位移同步练习（含解析）--2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册(Word版含答案)

鲁科版高一物理必修第一册课时同步练习
第2节
质点和位移
一、单选择题
1、下列说法中正确的是(
)
A.参考系一定要选择地面
B.可以选择运动的物体作为参考系
C.由于太阳的体积过大,不能将其看作质点
D.在太空中进行飞船对接时,宇航员观察该飞船,可把飞船看作质点
2、质点是一个理想化模型。下列说法正确的是
(　　)
A.在苹果园摘苹果,找成熟的大苹果,可将苹果视为质点
B.导弹准星锁定敌舰的要害,如弹药舱,可将敌舰视为质点
C.计算飞机在两地间的往返时间,可将飞机视为质点
D.研究月球车在月球表面抓月球土壤的动作,可将月球车视为质点
3、如图所示,甲同学从操场上A点出发,先向东走了一段距离到达B点,然后又向北走了一段距离到达C点;乙同学从A点出发沿直线到达C点。甲、乙两位同学的
(　　)
A.路程相同,位移相同
B.路程相同,位移不同
C.路程不同,位移相同
D.路程不同,位移不同
4、某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了一圈时,他的
(　　)
A.路程和位移的大小均为2πR
B.路程和位移的大小均为R
C.路程为2πR、位移的大小为R
D.路程为2πR、位移的大小为0
5、从离地面3
m高处竖直向上抛出一个小球,它上升5
m后回落,最后到达地面,在此过程中
(　　)
A.小球通过的路程是8
m
B.小球的位移大小是3
m
C.小球的位移大小是13
m
D.小球的位移方向是竖直向上
6、一个小球从距地面4
m高处竖直下落,被地面弹回,在距地面1
m高处被接住。选开始下落的点为坐标原点,竖直向下为坐标轴的正方向,则小球落地点的坐标和从开始下落到被接住过程中的位移分别是(　　)
A.4
m,1
m
B.-4
m,-1
m
C.4
m,3
m
D.4
m,-3
m
7、A、B、C三个物体运动的位移—时间图像如图所示,则下列说法正确的是
(　　)
A.三个物体在10
s内的位移相等
B.三个物体的运动方向相同
C.三个物体在10
s内的路程关系为lA>lC>lB
D.三个物体在10
s内的路程相等
8、关于路程和位移，下列说法中正确的是(　　)
A．物体沿直线运动，通过的路程就是位移
B．几个物体有相同位移时，它们的路程也一定相同
C．几个运动物体通过的路程不等，但它们的位移可能相同
D．物体通过的路程不等于零，其位移也一定不等于零
9、钓鱼岛自古就是我国固有的领土,它到温州的距离为356
km。若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权,早上8:00从温州出发去钓鱼岛巡航,航行了480
km,历时8时20分到达钓鱼岛。下列说法中正确的是
(　　)
A.8:00是指时间间隔
B.8时20分是指时刻
C.该海监船位移大小为480
km,路程为356
km
D.尽管海监船比较大,但在研究从温州出发去钓鱼岛巡航的位移时,可以将它看成质点
10、对于体育比赛的论述,下列说法中正确的是
(　　)
A.运动员的铅球成绩为4.50
m,指的是位移大小为4.50
m
B.运动员跑完800
m比赛,指的是路程大小为800
m
C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10
min,指的是时刻
11、如图所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点，设A点的高度为1
m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为(　　)
A.
m，
m
B．
m，
m
C.
m，
m
D．
m，1
m
二、多项选择题
12、关于路程和位移,下列说法中正确的是(　　)
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过一段路程,其位移一定不等于零
D.两物体通过的路程不相等,但它们的位移可能相同
13、关于矢量和标量的说法中正确的是
(　　)
A.甲、乙发生位移分别为5
m、-10
m,则乙的位移大
B.描述矢量既要说明大小,又要指明方向
C.矢量的大小就是标量
D.温度计读数时正的温度一定高于负的温度,正、负不能代表方向
14、如图所示是A、B两运动物体的位移-时间图像,则下列说法正确的是
(　　)
A.两物体在沿同一方向运动
B.两物体在t2时刻相遇
C.两物体向相反的方向运动
D.如果以前方为正方向,则开始计时时,物体B在物体A的后方
15、一物体做直线运动，在如图所示的位移坐标轴上O、x1、x2、…、xn－1、xn分别为物体在开始和第1
s末、第2
s末、……、第(n－1)s末、第n
s末的位置，则下述说法中正确的是(
)
A．Ox1为第2
s内的位移，方向由O指向x1
B．Oxn－1为(n－1)s内的位移，方向由O指向xn－1
C．x2xn为前2n
s内的位移，方向由x2指向xn
D．xn－1xn为第n
s内的位移，方向由xn－1指向xn
16、某质点沿一直线运动的s－t图像如图所示，关于该质点的运动情况，下列说法中不正确的是(　　
)
A．质点先上坡，后走平路，再下坡
B．质点先做匀速直线运动，接着停了一会儿，后来做反向匀速直线运动
C．2
s末质点的位移为零，前2
s内位移为负值，2～8
s内位移为正值，所以2
s末质点改变了运动方向
D．0～2
s内质点的位移为零，0～4
s内质点的位移为0.2
m
三、非选择题
17、在一次青少年科技创新大赛中,某兴趣小组用热气球提升物体,当热气球升到离地面80
m高处时,从热气球上掉下一物体,物体又竖直上升了10
m后才开始下落,规定竖直向上为正方向,讨论并回答下列问题。
(1)物体从离开热气球到落到地面的路程是多少?
(2)物体从离开热气球到落到地面时的位移大小是多少?方向如何?
18、如图所示,一辆汽车在公路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20
m处;过了2
s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3
s,汽车行驶到了十字路口中心右侧
30
m处。如果把这条马路抽象为一条坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向。
(1)试将汽车在这三个观测时刻的位置的坐标填入表格内。
观测时刻
t=0时
过2
s
再过3
s
位置坐标
x1=___?
x2=___?
x3=___?
(2)前2
s内、后3
s内汽车的位移分别是多少?这5
s内的位移又是多少?
19、如图所示，今有一底面直径和高都为10
cm的圆柱形纸筒(上下底面开口)，在下底部边沿A点有一只小蚂蚁，小蚂蚁最终爬到上部边沿处的B点，试求：
(1)小蚂蚁爬行的最短路程；
(2)整个过程中位移的大小．
20、一个人晨练,按如图所示的路径行走,大圆的半径为R,中央的“S”部分是两个直径为R的半圆。他从A点出发沿曲线ABCOADC行进。求:
(1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向;
(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程。
答案与解析
1、B
解析：依据研究物体运动的需要,任何运动状态的物体都可以选取为参考系,故A错误,B正确;虽然太阳的体积很大,但在研究其他行星绕太阳转动时可以将其看作质点,故C错误;在太空中进行飞船对接时,宇航员观察这个飞船,飞船自身大小不可以忽略,故不可以看成质点,所以D错误。
2、C
解析：找成熟的大苹果时,必定要考虑苹果的体积大小,不可将苹果视为质点,故A错误;导弹准星锁定敌舰的要害时,不可将敌舰视为质点,故B错误;计算飞机在两地间的往返时间,飞机的大小相对于往返距离可以忽略不计,可将飞机视为质点,故C正确;研究月球车在月球表面抓取月球土壤的动作时,不可将月球车视为质点,故D错误。
3、C
解析：甲同学从A点出发,经过B点到达C点,路程等于AB段长度与BC段长度之和,位移大小等于AC段长度,方向从A指向C;乙同学的路程与位移大小均等于AC段长度,位移方向从A指向C,故C正确,A、B、D错误。
4、D
解析：路程是物体实际运动轨迹的长度,位移是由初位置指向末位置的有向线段,所以这个人跑了一圈后的路程为2πR,位移为零,所以选D。
5、B
解析：小球的路程为5
m+8
m=13
m,位移大小为3
m,方向竖直向下,故选B。
6、C
解析：坐标原点选在开始下落的点,向下为正方向,则落地点的坐标为4
m,从开始下落到被接住过程位移为3
m,故C正确,A、B、D错误。
7、A
解析：三个物体的初、末位置相同,三个物体的位移相同,选项A正确;A物体先向正方向运动,然后再沿负方向运动,B、C两物体一直沿正方向运动,选项B错误;三物体都做直线运动,A物体沿直线往返运动,B、C两物体做单方向直线运动,三物体的初、末位置相同,因此,路程大小关系为lA>lB=lC,选项C、D错误。
8、C
解析：物体沿直线运动且不改变方向时路程和位移的大小相等，选项A错误；几个物体位移相同，路径不同，路程不一定相同；路程不等，但初、末位置相同，位移相同，故选项B错误，C正确；物体沿圆周运动一周回到初发点，路程不等于零，但位移等于零，故选项D错误．
9、D
解析：8:00是指时刻,选项A错误;8时20分是指时间间隔,选项B错误;该海监船位移大小为356
km,路程为480
km,选项C错误;尽管海监船比较大,但在研究从温州出发去钓鱼岛巡航的位移时,船的大小可忽略不计,可以将它看成质点,选项D正确。
10、B
解析：运动员铅球成绩为4.50
m,4.50
m指的是铅球位移的水平分量的大小,不是铅球位移大小,故A错误;运动员跑完800
m比赛,轨迹是曲线,800
m指的是路程大小,故B正确;某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10
min,10
min指的是一段时间,是时间间隔,故C错误;足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币的大小和形状不能忽略,故不能看作质点,故D错误。
11、C
解析：位移大小等于AC的直线距离，大小为＝
m．路程等于＋＝
m.
二、多项选择题
12、BD
解析：物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小,路程是标量,位移是矢量,不能说路程就是位移,故A错误,B正确;物体通过一段路程,其位移可能等于零,如物体运动一周又回到出发点,故C错误;两物体通过的路程不相等,但它们的位移可能相同,故D正确。
13、ABD
解析：甲、乙发生位移分别为5
m、-10
m,位移的大小分别是5
m和10
m,则乙的位移大,故A正确;矢量既有大小,又有方向,描述矢量时既要说明大小,又要指明方向,故B正确;不能说矢量的大小就是标量,C错误;温度计示数显示温度,温度是标量,正、负号表示温度高低,正的温度一定高于负的温度,正、负不能表示方向,故D正确。
14、BC
解析：因图像是两物体的位移—时间图像,从图中可知A向正方向运动,B向负方向运动,所以A错,C对;交点代表两物体相遇,B对;物体B一开始在物体A的前方,D错。
15、BD
解析：题中O、x1、x2、…、xn－1、xn分别为不同位置，分别与各个时刻对应，而题中选项所列位移均与时间对应，故要深刻理解和区别时间与时刻、位移与位置．针对位移这一概念，要对应这一段时间，找好它的初位置、末位置，并画出这一过程的有向线段，才能做出正确的选择．
16、ACD
解析：
s－t图像不是物体的运动轨迹，A错误；根据s－t图像，质点在0～4
s内一直沿正方向运动，在4
s之后静止了一会，之后又向反方向做匀速直线运动，B正确，C错误；根据位移是物体初位置到末位置的一条有向线段可知，0～2
s内质点的位移为0.2
m，0～4
s内质点的位移为0.4
m，D错误．
三、非选择题
17、答案：(1)100
m
(2)80
m
方向竖直向下
解析：(1)物体在整个运动过程中的路程
x=10
m+90
m=100
m。
(2)物体从离开热气球到落到地面时的位移
s=10
m-90
m=-80
m,
即位移大小为80
m,方向竖直向下。
18、解析：(1)马路抽象为坐标轴,因为向右为x轴的正方向,所以在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值,右侧的点的坐标为正值,即x1=-20
m,x2=0,x3=30
m。
(2)前2
s内的位移
x前2
s=x2-x1=0-(-20)
m=20
m;
后3
s内的位移
x后3
s=x3-x2=30
m-0=30
m;
这5
s内的位移
x5
s=x3-x1=30
m-(-20
m)=50
m。
上述位移x前2s、x后3s和x5
s都是矢量,大小分别为20
m、30
m
和50
m,方向都向右,即与x轴正方向同向。
答案:(1)-20
m
0
30
m
(2)20
m,方向向右
30
m,方向向右解析：50
m,方向向右
19、解析：(1)两点之间线段最短，为了找到在圆柱形纸筒的表面上A、B两点之间的最短路径，可以把纸筒沿侧壁剪开，如图所示，展开成平面后，连接AB，则线段AB的长度即为小蚂蚁爬行的最短路程．由勾股定理可知s＝
cm＝18.6
cm.
(2)整个过程中的位移大小等于题图A、B两点的连线的长度，由勾股定理可知
x＝
cm＝14.1
cm.
答案：(1)18.6
cm
(2)14.1
cm
20、答案：(1)R
由北指向南
(2)R,方向为东偏南45°
πR
解析：(1)从A点第一次走到O点时的位移的大小等于线段AO的长度,即x1=R。位移的方向为由北指向南。
(2)从A点第一次走到D点时的位移的大小等于线段AD的长度,即x2=R。位移的方向为东偏南45°。
从A点第一次走到D点时的路程等于整个运动轨迹的长度,即s=×2πR+2π×=πR。